A Novel room temperature oxidation technique using hyperthermal broad atomic/molecular beams

超熱ブロード原子/分子ビームを用いた室温酸化技術

田川 雅人*; 横田 久美子*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿

Tagawa, Masahito*; Yokota, Kumiko*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden

Si(001)表面に5eVの酸素原子ビームを照射して室温で形成した極薄SiO膜を放射光光電子分光法(SR-PES)と結晶切断ロッド(CTR)散乱プロファイル法で評価した。SR-PESスペクトルからは酸化膜中のサブオキサイドが界面より表面に集中していることがわかった。CTR散乱データからは酸化膜中にはよく並んだSiO構造が少ないことがわかった。これは酸化速度論で登場する格子間シリコンの逆拡散で説明できる。

Synchrotron radiation photoelectron spectroscopy (SR-PES) and crystal truncation rod (CTR) scattering profiles were used to investigate an ultra-thin SiO overlayer on an Si(001) surface formed by a 5-eV-O-atom beam at room temperature. The SR-PES spectra indicated that the suboxides in the oxidized film formed by the O atom beams were concentrated on the SiO surface rather than at the Si/SiO interface. The CTR scattering data of the O-atom-beam oxidation film suggested a lower content of the SiO ordered structure in the oxide film. An inverse diffusion of the interstitial Si atoms in the oxidation kinetics can explain the data.